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Regionalwettbewerb in Trier
Adelige Hummer und Kreide-Recycling bei Jugend forscht

Sie alle haben Forscherdrang und Köpfchen bewiesen: Die Teilnehmer am Wettbewerb.
Sie alle haben Forscherdrang und Köpfchen bewiesen: Die Teilnehmer am Wettbewerb. FOTO: Friedemann Vetter
Trier. 111 Jugendliche haben mitgemacht: Das sind die Sieger des 53. Regionalwettbewerbs „Jugend forscht“. Von Martin Recktenwald

Blaues Blut bei Adeligen ist nachweislich nur eine Metapher, beim Amerikanischen Hummer (homarus americanus) hingegen fließt tatsächlich blauer Lebenssaft durch den Körper. Mit diesem und vielen weiteren Phänomenen haben sich 111 Jugendliche in 68 Projekten bei den Regionalwettbewerben „Jugend forscht“ und „Schüler experimentieren“ beschäftigt. In der Aula der Hochschule Trier sind die Sieger gekürt worden.

Zu den Gewinnern zählen Julia Schuster und Christian Bach vom Gymnasium Konz. In zwei Untersuchungen haben sie die Eigenschaften des blauen Blutfarbstoffs Hämocyanin beim Amerikanischen Hummer unter die Lupe genommen. „Im Bio-Leistungskurs haben wir viel über den roten Blutfarbstoff beim Menschen, Hämoglobin, gelernt. Das hat unser Interesse für das Hämocyanin geweckt“, sagt die 19-jährige Julia Schuster. Erste Informationen verschaffte Fachliteratur aus der Hochschulbibliothek. Von der Johannes-Gutenberg-Universität in Mainz bekamen die Beiden Hämocyanin-Proben zur Verfügung gestellt – die biochemische Analyse konnte beginnen.

Die blaue Färbung entsteht, wenn Sauerstoff-Moleküle an dem Protein Hämocyanin andocken. Aber wie viel Sauerstoff genau kann transportiert werden? „Zur Ermittlung der Konzertration haben wir zunächst mehrere Proben durch das SDS-Page-Verfahren untersucht“, erläutert Christian Bach (19). Dabei würden flüssige Stoffgemische durch ein elektrisches Feld dazu bewegt, sich in eine Richtung durch ein halbtransparentes Gel auszubreiten. Je nach Zusammensetzung ziehe die Probe unterschiedlich weite  Strecken durch das Gel. Aus diesen Ergebnissen lasse sich die Molekül-Konzentration errechnen. Das entscheidende Ergebnis: Dank des Hämocyanin kann der Hummer 28-mal so viel Sauerstoff durch seinen Körper zirkulieren lassen als es ohne dieses Protein möglich wäre. In ihrer zweiten Arbeit haben Schuster und Bach auch geklärt, wie Umweltbedingungen von Temperatur bis pH-Wert die Fähigkeit zur Sauerstoffbindung beeinflussen. Vereinfacht gesagt: Der Amerikanische Hummer ist in kaltem Wasser mit möglichst wenig Säuregehalt besonders munter. Die biochemischen Analysen waren der Wettbewerbsjury „Jugend forscht“ den ersten und zweiten Preis in der Kategorie Biologie wert. Sonderpreise für „Bestes interdisziplinäres Projekt“ beziehungsweise „Beste Arbeit“ kamen noch obendrauf.

Manchmal begegnen einem Forschungsobjekte im scheinbar banalen Alltag. Marc Rother und Ida Haertlmayr vom Max-Planck-Gymnasium Trier haben in ihrem Klassenzimmer die Tafelkreide dafür entdeckt. Trotz digitaler Technik kommt das altbewährte Lehrmittel immer noch zum Einsatz. „Die Smartboards funktionieren schließlich auch nicht immer so richtig“, sagt die zwölfjährige Ida mit einem breiten Grinsen. Grund genug also, ein Verfahren zum Kreide-Recycling zu entwickeln. Erste Schritte: Wischwasser aus dem Tafelschwamm sammeln und trocknen lassen. Das so entstehende Kreidepulver wieder in verwendbare Form zu bringen ist allerdings schwieriger. „Wir haben viele Methoden ausprobiert. Oft sind die neuen Kreidestücke dabei aber verschimmelt oder zerbröselt“, erzählte Marc Rother (12). Schließlich bewährte sich eine simple Lösung: Mit der Hand in Form pressen. So entsteht wieder ein voll schreibfähiges Kreidestück. „Mal sehen, vielleicht basteln wir im kommenden Jahr einen Apparat, der die Wiederverwertung vereinfacht“, überlegt Ida. Den ersten Platz bei „Schüler experimentieren“ im Bereich Chemie gab‘s für die Ergebnisse schon jetzt.

Experimentierfreude und Forschergeist der jungen Leute begeistern Frank Natus, der als Geschäftsführer der Natus GmbH einen der Hauptsponsoren vertrat. „Innovation ist der Wettbewerbsvorteil der Deutschen Wirtshaft. Und die beginnt hier und heute bei Jugend forscht“, lobte er alle Wettbewerbsteilnehmer. Dem schließt sich der Beigeordnete Andreas Ludwig als Vertreter der Stadt Trier an: „Gemäß dem diesjährigen Motto ,Spring!‘ habt ihr euer Gehirn als Trampolin benutzt und beindruckende Höhen erreicht.“

Gewinner

Jugend forscht, Fachgebiet Arbeitswelt: 1. Epochalnoten: gerecht?: Paula Meurer (17), Sophia Wimmer (18), Sophie-Hedwig-Gymnasium im Schulzentrum Diez, 2. Smartphone - selbstgemacht: Jonas Schmidt (17), Otto-Schott-Gymnasium Gonsenheim Mainz, 3. Handy-Schwimmweste: Felipe Rupp Tyla (15), Casimir Uhlig (16), Otto-Schott-Gymnasium Gonsenheim Mainz

Jugend forscht, Fachgebiet Biologie: 1. Biochemisch-analytische Untersuchung der Sauerstoffbindunsaffinität vom Hämocyaninin des Hummers Homarus Americanus: Julia Schuster (19), Christian Bach (19), Gymnasium Konz, 2. Chemisch-analytische Untersuchung der Sauerstofftransportkapazität von Hämolymphe des Hummers Homarus Americanus: Julia Schuster (19), Christian Bach (19), Gymnasium Konz

3. Gesichtsfeldmessung bei Menschen mit und ohne räumlichem Sehen: Hanna Quint (15), Laura Weinert (14), Peter-Wust-Gymnasium Wittlich

Jugend forscht, Fachgebiet Chemie: 1. Die Herstellung von Nylon unter Veränderung der Reaktionsbedingungen: Janina Brauer (19), Martin-von-Cochem-Gymnasium Cochem, 2. Strom, Farbe, Plastik Organische Photo(elektrochrome) Systeme: Lukas Schmitt (19), Gymnasium Konz, 3. Frixion: Melanie Weilert (16), Lilli Raile (16), Max-Planck-Gymnasium Trier

Jugend forscht, Fachgebiet Geo- und Raumwissenschaften 1. Experimentelle Bestimmung der differenziellen Sonnenrotationsperiode durch die Bewegung der Sonnenflecken: Lukas Prestel (18) Johannes-Gymnasium, Lahnstein, 2. Regenwurmkot – der natürliche Wunderdünger für den Garten?: Annika Lutz (19), Wilhelm-Erb-Gymnasium Winnweiler, 3. Energiekonzept für die Region Trier mit optimierter Nutzung regenerativer Energiequellen: Anna Maria Nölle (15), Humboldt-Gymnasium Trier

Jugend forscht, Fachgebiet Mathematik/Informatik:

1. Texterkennung mit neuronalen Netzen: Lukas Schmitt (19), Leon Trampert (19), Gymnasium Konz

2. Konzeption und Implementierung einer Einkaufslisten-App für Android: Julian Bergmann (16), Friedrich-Spee-Gymnasium Trier, 3. Machine Learning bei der Bilderkennung: Ein Vergleich verschiedener Algorithmen zur Mustererkennung bei Autos: Luis Kugel (17), Gymnasium Konz

Jugend forscht, Fachgebiet Technik: 1. E-Autos im Winter – Umweltfreundliche Alternative oder enormer Energieverlust?: Yamin Moyal (19), Lucas Trossen (18), Humboldt-Gymnasium Trier, 2. Intelligentes Beleuchtungssystem – Licht steuern durch Sensoren: Johannes Klein (17), Frederik Gubernator (17), André Temmes (17), Natus GmbH & Co. KG Trier, 3. Automatische Messwerterfassung mit dem Arduino: Raphael Schommer (18), Philipp Schackmann (17), Balthasar-Neumann-Technikum Berufsbildende Schule

Schüler experimentieren, Fachgebiet  Arbeitswelt: 1. Die beste Lampe für unseren Arbeitsplatz: Julius Czechak (13), Jannick Schertel (14), Privates Gymnasium Weierhof am Donnersberg Bolanden, 2. Energiesparen bei Aquarien durch Wärmedämmung: Lukas Müller (11), Kooperative Gesamtschule St. Matthias Bitburg, 3. Die Hitze macht’s: Temperaturverlauf in einem Kuchen beim Backen: Leonard Freche (13), Florian Wind (13), Privates Gymnasium Weierhof am Donnersberg Bolanden

Schüler experimentieren, Fachgebiet Biologie: 1. Einfluss von Smartphone-Strahlung auf das Pflanzenwachstum: Tali Botmann (12), Sarah Kremer-Golder (13), Humboldt-Gymnasium Trier, 2. Der große Geruchstest – Wer  riecht am besten?: Leon Peikert (12), St.-Willibrord-Gymnasium Bitburg, 3. Handy-Hygiene-Test: Wie wird ein Handydisplay am besten sauber?: Mira Lutz (10), Sarah Vaupel (11), Aurélie Groß (11), Humboldt-Gymnasium Trier

Schüler experimentieren, Fachgebiet Chemie: 1. Wiederverwertung von Kreide: Marc Rother (12), Ida Haertlmayr (12), Max-Planck-Gymnasium Trier, 2. Veganer Strom!: Andrej Arendt (11), Sahin Kaplan (11) Mons-Tabor-Gymnasium Montabaur, 3. Welche Stoffe helfen Pflanzen beim Wachsen?: Maximilian Thommes (11), Jonathan Heck (11), Peter-Wust-Gymnasium Wittlich

Schüler experimentieren, Fachgebiet Mathematik/Informatik: 1. Erforschung der Ein- und Ausgabe über die GPIO-Pins des Raspberry Pi 3 und Entwicklung eines kleinen Spiels mit LEDs und Tasten: Cajus Amadeus Zanoth (10), Mehdi El-Alami (10), Max-Planck-Gymnasium Trier, 2. Diagonalen in Vielecken und Prismen: Leonard Petry (11), Tommy Alles (10), Friedrich-Spee-Gymnasium Trier, 3. Macht Runden Sinn?: Tim Reinhard (11), Leander Kraft (10), Friedrich-Spee-Gymnasium Trier

Schüler experimentieren, Fachgebiet Physik: 1. Freie Energieübertragung mittels hochfrequenter Teslaspule – Leuchtmittel leuchten wie von Zauberhand: Krischna-Gabriel Schulz (14), Integrierte Gesamtschule Hermeskeil, 2. Wie kann man Solarzellen effektiver nutzen?: Marcel Becker (13), Lukas Pick (13), Peter-Wust-Gymnasium Wittlich, 3. Lichtgeschwindigkeit in Flüssigkeiten: Pascal Wolfram (12), Kooperative Gesamtschule St. Matthias Bitburg

Schüler experimentieren, Fachgebiet Technik: 1. NFB-Dispenser – ein Tablettenausgabegerät: Felix Heidrich (13), Bendix Krones (13), Nico Erdmann (13), Friedrich-Spee-Gymnasium Trier, 2. Mein micro:bit Rover: Cajus Amadeus Zanoth (10), Max-Planck-Gymnasium Trier, 3. Energieerzeugung beim Joggen: Fionn Becker (14), Frederik  Razavi (13), Luca Schmidt (14), Mons-Tabor-Gymnasium Montabaur.